海草生態系統的修復

周偉巍

海草床是海洋生物的棲息地和重要食物鏈,具有穩固近海底質和海岸線的作用。海草床生態系統能改善海水的透明度,減少富營養質,為大量海洋生物提供棲息地,其中包括底棲動植物、深海動植物、附生生物、浮游生物、細菌和寄生生物,海草床更是魚、蝦及蟹等的生長場所和繁衍場所。海草床裡的腐殖質特別多,也有利於海鳥的棲息。海草床是淺海水域食物網的重要組成部分,直接食用海草的生物包括儒艮、海膽、馬蹄蟹、綠海龜、海馬、魚類等。死亡的海草床又是複雜食物鏈形成的基礎,細菌分解海草腐殖質,為沙蟲、蟹類和一些濾食性動物如海葵和海鞘類提供食物。大量腐殖質的分解釋放出氮磷等營養元素,溶解於水中被海草和浮游生物重新利用。而浮游植物和浮游動物又是幼蝦、魚類及其它濾食性動物的食物來源。海草是一種根莖植物,生長於近海海岸淤泥質或沙質沉積物上,可捉緊泥土,減弱海浪衝擊力,減少沙土流失,起到鞏固及防護海床底質和海岸線的作用。

一、中國海草的分佈特徵

基於我國海草分佈的海域特點,將我國海草分佈區劃分為兩個大區:中國南海海草分佈區和中國黃渤海海草分佈區。南海海草分佈區包括海南、廣西、廣東、香港、臺灣和福建沿海:黃渤海海草分佈區包括山東、河北、天津和遼寧沿海。南海海草分佈區有海草9屬15種,其中海南海域種類最多(14種),臺灣次之(12種)。這些種類中以喜鹽草分佈範圍最廣,是總過亞熱帶海草群落的優勢種;泰來藻甾海南和臺灣沿海分佈最為廣泛,海菖蒲為海南獨有。黃渤海海草分佈區分佈有3屬9種,其中大葉藻、紅纖維蝦海藻和黑纖維蝦海藻在遼寧、河北和山東三省沿海均有分佈,而具莖大葉藻和寬葉大葉藻只分佈於遼寧沿海,其中大葉藻分佈最廣,也是多數海草場的優勢種;天津只報道有川蔓藻。

海草生態系統的修復

目前全世界各海域的海草共有12屬,我國共有9屬,海南共有4屬。大面積分佈的連片海草稱為海草床。從2002年起,中科院南海海洋研究所、日本北海道大學等單位的研究人員,對省的海草床資源生態系統進行了調查,調查發現,海南島東部從文昌至三亞、西部從澄邁到東方的近岸海域都屬海草分佈區,具體分佈情況如下:

第一、東部海域有成片的海草床。在海南的東部海域,可見到成片的海草,構成良好的海草床生態,海草床分佈面積3~5平方公里,有的海草高達1米多,主要海草種類為喜鹽草、海菖蒲、泰萊草、二藥藻等4屬。如文昌市高隆灣、瓊海市龍灣、陵水縣新村港和黎安港、三亞市三亞灣和大東海等海域都有大面積的海草床分佈。

第二、西部海域基本沒有海草床。在海南的西部海域,按經緯度、氣候、地形等判斷,應該有大面積的海草床分佈。但研究人員實地調查發現,臨高縣、昌江縣和東方市等海域的海草人為破壞較為嚴重,已基本不能成為海草床。

二、中國海草場退化現狀

中國海草退化的主要原因是人為干擾,突出表現為在海草床海域破壞性的挖捕和養殖活動,以及在海草生境和周邊的圍填海活動。破壞性挖捕主要有挖沙蟲、挖螺耙貝、電魚蝦、圍網等人為行為,直接破壞海草場,在廣西北海市鐵山港沙背、北暮鹽場外海、鐵山港下龍灣、沙田山寮等海草場表現尤為嚴重;大型藻類和魚蝦蟹貝等經濟動植物養殖會引起水域汙染和水體交換不暢,大型藻類還會與海草競爭資源,因此會對海草的生存造成威脅。目前調查顯示存在這類威脅的主要有海南陵水縣黎安港、廣西北海市山口烏坭、鐵山港川江、山東墾利縣和山東榮成市俚島等海草場;碼頭建設、圍填海等會直接侵佔海草生長的潛水海域,是的許多海草喪失最佳生長地。另外,已有的研究表明,陸源養殖、工業、生活排汙等亦會通過影響水體和底質引起海草床的退化,全球氣候變化也是海草退化的一個原因。

美國新罕布什爾州立大學的科學家們通過研究發現全球的海草床——魚類重要的棲息地、食物來源以及沉積物的穩定器——目前正在逐漸地消失。

研究教授弗雷德裡克·肖特表示:隨著淺水海草生態系統的消失,具有商業價值的魚類、水鳥和其他的海洋生物都將消失,甚至也不存在水質和腐蝕防護問題。肖特是全球海草監測網的創始人,他同該研究小組共同合作監測了17個國家45個場地的海草情況。“幾乎每個我們所監測的場地的海草都正在衰退之中,”他說。雖然研究人員還沒有得出全球性的結論,但是他們確信:造成這種海草床衰退現象的原因在全球都是一致的,那就是人類活動的影響。例如,馬來群島一個國家公園的衛星圖片顯示:海草床的消失不是因為類似氣候變化這樣的全球力量,而是由於人類在岸邊的伐木引起了海洋沉積物增加造成的。

海草生態系統的修復

三、海草保護與修復

海草恢復工程主要採取生境改良和人工移植兩種恢復策略。生境改良即通過保護、改善或模擬生境的方法,使海草通過自然繁衍而逐步恢復,這主要集中在海水降低富營養化和改善水質方面。其他一些對重金屬、農藥、防汙劑以及殺蟲劑等有毒物質流入海草區的限制措施,也是生境改良工作必須實施的。生境改良是最佳的海草恢復策略。人工移植是最為快速和可行的海草恢復手段,多數海草都能進行無性繁殖,有性繁殖概率非常低,海草種子適宜播種在粘濁的底質上,在沙質底質上很難萌發和傳播,且當前海草場大型藻類大量爆發,未成熟的種子往往會由於海藻的遮蔽窒息而死。所以人工移植是當前全球海草最有效的恢復方法,研究人員嘗試了很多海草移植方法,如草皮法、草塊法、根狀莖法等,但能否成功存活並穩定建植還是一個難點。

中國科學院南海海洋研究所最近與聯合國環境署簽署了“廣西合浦海草床保護與管理示範”項目的協議,這標誌著我國首個海草床保護與管理示範區正式啟動。

海草生態系統的修復

海草生態系統的修復

據瞭解,海草床與紅樹林和珊瑚礁一樣,具有重要的生態服務功能和經濟價值,我國自北到南的近岸海域廣泛分佈有海草床。中國科學院南海海洋研究所在歷經3年調研的基礎上,向聯合國環境署(UNEP)推薦廣西合浦海草床,並使它在南中國海周邊7個國家的眾多海洋生態(紅樹林、珊瑚礁、海草床和除此3者以外的濱海溼地)備選示範區中脫穎而出,成為首批正式啟動的海洋生態環境保護與管理示範區。

該示範區項目的目標是建立基於社區管理與政府管理相結合的新型模式,以保護海草床生態環境與生物多樣性,並使海草床的資源得到合理與可持續利用。該示範區項目由國際組織支持約40萬美元,我國中央政府與地方政府將按1:1的經費配套支持。該項目為期3年,不僅可為我國海草床的研究、保護、管理和合理利用提供寶貴經驗,而且將為我國其他濱海溼地恢復與管理提供借鑑。

四、我國首次大葉藻規模化增殖

大葉藻,學名鰻草,由大葉藻形成的海草床與紅樹林、珊瑚礁並稱為三大典型近海海洋生態系統,具有極其重要的生態功能,固碳量達到森林的2倍以上,在水質淨化和調控、護堤減災等方面發揮重要作用。海草床還擁有極高的生產力和複雜的食物鏈結構,是眾多漁業資源的氣息、繁衍、索餌和庇護場所,也是榮成天鵝湖大天鵝主要的食物來源。由於大天鵝通常情況下只採食海草的嫩葉和根莖,隨著近年來越冬大天鵝數量的增多,加上人類活動等其他各種因素的影響,山東省沿海鰻草資源衰退嚴重,調查數據顯示,榮成天鵝湖區的海草床分佈面積已經由2010年的1.91平方公里下降到2016年的0.91平方公里。因此,在湖區開展大葉藻增殖,保護和恢復海草床的需求日益迫切。

大葉藻規模化增殖既是一項新興事物,又是一項複雜的系統工程。為確保大葉藻規模化增殖的科學性、有效性,項目承擔單位馬山集團有限公司與中國海洋大學張沛東教授團隊合作開展十餘年系列研究,形成了一整套完整的植株移植技術和種子播種技術,掌握了大葉藻苗種人工培育、植株移植以及種子採集、保存和播種等技術過程,制定了大葉藻播種增殖、植株移植等標準規程,提出了恢復生態工程技術方案和管理模式,為進一步擴大大葉藻苗種規模化培育和生態增殖規模,積累了豐富的實踐經驗。

五、總結

海草場生態系統是一種典型的熱帶亞熱帶海洋生態系統,是近海岸地區重要組成部分其生產力、生態功能、魚類生物量和經濟價值等方面均與珊瑚礁和紅樹林相近,如今人類在海岸地區的活動使得海草與人們生活息息相關。

海草滅絕風險評估結果不容樂觀,但這種風險評估體系的初步建立對海草保護具有重要意義,對海草種數量水平的評定體系有助於及時發現海草種的不良生長狀態,可在海草場出現大面積退化前採取補救措施。但目前對所有海草種數量的評估還不夠完善,且評估僅僅是對海草數量的客觀反映,並無法深入分析特定地區影響海草生長的特定限制因子,以便及時採取因地制宜的保護措施。今後海草滅絕風險評估體系的發展應與全球性海草保護和恢復工程緊密聯繫,利用先進的監測和保護恢復手段,進一步推動全球範圍內海草全面拯救工作。

海草保護和恢復工程的最終目的是在保證海草場及其相鄰生態系統的健康穩定和人類在近海岸地區生產不受嚴重影響的前提下,盡一切可能使海草數量全面恢復到自然狀態,是一個需要大量的投資以及長期堅持的工程。目前而言,全球海草保護和恢復工程的目標是維持當前海草數量和覆蓋面積不再大面積退化,並儘可能加強海草保護和恢復的理論研究和實踐活動,為以後實現海草和海草場的全面恢復和再生打下堅實的基礎。

海草生態系統的修復

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